CN110051942B - 一种智能矿井压风自救装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能矿井压风自救装置，包括有箱体，在箱体内安装有防爆箱、多个并列设置的呼吸面罩组和分氧管，在箱体外侧设有气源，在防爆箱的左右外侧壁上分别安装有进气接口和出气接口，在进气接口上连接有三通管一，三通管一的另一端通过管道连接气源，三通管一的第三接口连接气管一的一端，在防爆箱内部通过气管二连通所述的进气接口和出气接口，在气管二上设有电磁阀，出气接口与分氧管的一个进气口连接，在所述的气管一上设有手动球阀。本发明采用手动和自动两种方式打开箱体和供气装置，能够很方便的供逃生人员带上呼吸面罩，避免被有毒气体的侵害，本发明使用方便、快捷，使用安全，并安装方便，为逃生人员赢得更多的求生时间。
Description
技术领域
本发明涉及矿井装备技术领域，尤其涉及一种智能矿井压风自救装置。
背景技术
众所周知，在煤矿的矿井下施工作业是一件高风险的事情，稍有不慎就会出现瓦斯爆炸或者矿井塌方等状况，一旦发生这类事件，极有可能就会变成重大事故，危机到矿井下人员的生命安全。因此，在国家对于煤矿安全生产的相关规定中，就明确了必须给矿井下的工作人员配备合理数量的自救装置。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种智能矿井压风自救装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种智能矿井压风自救装置，包括有箱体，在箱体内安装有防爆箱、多个并列设置的呼吸面罩组和分氧管，在箱体外侧设有气源，在防爆箱的左右外侧壁上分别安装有进气接口和出气接口，在进气接口上连接有三通管一，三通管一的另一端通过管道连接气源，三通管一的第三接口连接气管一的一端，在防爆箱内部通过气管二连通所述的进气接口和出气接口，在气管二上设有电磁阀，出气接口与分氧管的一个进气口连接，在所述的气管一上设有手动球阀，气管一的另一端连接三通管二的一端，三通管二的另一端连接分氧管的另一进气口，在分氧管上开有多个出气口，所述的呼吸面罩组包括有呼吸面罩以及与呼吸面罩连接的气管三，多个气管三的另一端分别连接分氧管的多个出气口，所述的箱体设有前盖和底盖，所述的多个呼吸面罩均放置在底盖上，所述的前盖为手动打开，所述的底盖通过永磁铁吸合，在箱体内还安装有气缸，所述的气缸活塞杆向下推底盖，所述的三通管二的第三端口通过气管四与气缸的进气端连接，在气管四上设置有手动控制阀；在箱体的外侧还安装有甲烷探头，在防爆箱内安装有控制器，所述的控制器分别与电磁阀和甲烷探头的输出端连接。
所述的控制器采用的是芯片STC8A8K64S4A12-LQFP44。
在所述的分氧管上安装有压力表，在每个气管三上均安装有气动开关、气动调压阀和减压阀，所述的压力表、气动开关、气动调压阀和减压阀均与所述的控制器连接。
在所述的防爆箱上还设有显示屏，显示屏与控制器连接。
在箱体上还安装有温度传感器，温度传感器的输出端连接控制器的P54/RST/MCLKO端口。
在所述的防爆箱内还安装有蜂鸣器，蜂鸣器与控制器的CMPO-2/ALE/P41端口连接。
所述的甲烷探头的输出端连接控制器的P32/12CSCL-4/SCLK-4/CCPI-4/INT0端口连接。
在所述的防爆箱上还预留有485接口，所述的485接口与控制器芯片连接，可以和安全监控系统联网，安全监控系统控制该装置！可以独立使用，可以联网使用。
本装置外接127v电源，装在不锈钢的箱体内，组成一个井下自救系统，并由地面泵房供气。（瓦斯突出矿井安装多少组，视其井巷规模，井下工作人员编制的多少而定，一般情况下，井下安呼吸器的个数不得少于井下全员的三分之一）。
当出现灾害时，避灾人员迅速打开不锈钢箱门（或者装置检测到瓦斯超限时自动打开箱门，开启电磁阀）箱门自动或人工打开后迅速佩戴呼吸面罩，自动打开气阀门开关，可以进行呼吸自救.由于面罩内此时与外界有300Pa以上的压差，而罩外有毒气体压力低，因此，罩内形成正压力，有毒气体不能进入到罩内，避灾人员顺畅地呼吸新鲜空气而不会受到有害气体侵害，同时给自我佩戴自救器逃离灾害现场赢得时间。
本发明的优点是：本发明采用手动和自动两种方式打开箱体和供气装置，能够很方便的供逃生人员带上呼吸面罩，避免被有毒气体的侵害，本发明使用方便、快捷，使用安全，并安装方便，为逃生人员赢得更多的求生时间。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为控制器电路图。
图3为显示屏电路图。
图4为甲烷探头电路图。
图5为温度传感器电路图。
图6为电磁阀部分控制电路图。
图7为蜂鸣器驱动电路图。
图8为三路开关信号电路图。
图9为DC-DC转换部分电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种智能矿井压风自救装置，包括有箱体1，在箱体1内安装有防爆箱2、多个并列设置的呼吸面罩组和分氧管3，在箱体1外侧设有气源，在防爆箱2的左右外侧壁上分别安装有进气接口4和出气接口5，在进气接口4上连接有三通管一6，三通管一6的另一端通过管道连接气源，三通管一6的第三接口连接气管一7的一端，在防爆箱2内部通过气管二8连通所述的进气接口4和出气接口5，在气管二8上设有电磁阀9，出气接口5与分氧管3的一个进气口连接，在所述的气管一7上设有手动球阀10，气管一7的另一端连接三通管二11的一端，三通管二11的另一端连接分氧管3的另一进气口，在分氧管3上开有多个出气口，所述的呼吸面罩组包括有呼吸面罩12以及与呼吸面罩12连接的气管三13，多个气管三13的另一端分别连接分氧管3的多个出气口，所述的箱体1设有前盖和底盖，所述的多个呼吸面罩12均放置在底盖上，所述的前盖为手动打开，所述的底盖通过永磁铁吸合，在箱体1内还安装有气缸14，所述的气缸14活塞杆向下推底盖，所述的三通管二11的第三端口通过气管四15与气缸14的进气端连接，在气管四15上设置有手动控制阀16；在箱体1的外侧还安装有甲烷探头17，在防爆箱1内安装有控制器18，所述的控制器18分别与电磁阀9和甲烷探头17的输出端连接。电磁阀9控制部分如图6所示。
如图2所示，所述的控制器18采用的是芯片STC8A8K64S4A12-LQFP44。控制芯片连接有三路开关信号和DC-DC转换部分，如图8、9所示。
在所述的分氧管3上安装有压力表19，在每个气管三13上均安装有气动开关20、气动调压阀21和减压阀22，所述的压力表19、气动开关20、气动调压阀21和减压阀22均与所述的控制器连接。
如图3所示，在所述的防爆箱2上还设有显示屏23，显示屏23与控制器连接。
如图5所示，在箱体1上还安装有温度传感器24，温度传感器24的输出端连接控制器的P54/RST/MCLKO端口。
如图7所示，在所述的防爆箱1内还安装有蜂鸣器25，蜂鸣器25与控制器的CMPO-2/ALE/P41端口连接。
如图4所示，所述的甲烷探头17的输出端连接控制器的P32/12CSCL-4/SCLK-4/CCPI-4/INT0端口连接。
在所述的防爆箱上还预留有485接口，所述的485接口与控制器芯片连接，可以和安全监控系统联网，安全监控系统控制该装置！可以独立使用，可以联网使用。
将箱体的侧面固定有固定架，通过固定架将箱体固定在墙壁上，初始状态下，电磁阀处于关闭状态，手动球阀处于常闭状态，手动控制阀处于常开状态，气动开关、气动调压阀和减压阀均处于常开状态，当甲烷探头检测到甲烷浓度超限的时候，控制器控制电磁阀打开，气源内的气体依次通过三通管一和气管二进入分氧管内，分氧管内的部分气体通过气管三进入呼吸面罩内，另一部分气体通过三通管二、气管四驱动气缸动作，气缸将箱体的底盖往下推开，位于底盖上的呼吸面罩全部下落在箱体的下方，涉险人员拿起面罩即可实现自主呼吸，如果装置周边甲烷浓度还没达到设定的浓度，涉险人员打开前盖，手动打开手动球阀，气源内的气体通过气管一进入分氧管内，实现手动打开供气和开箱体的功能。箱体内还安装有备用电池，可以应对意外情况。
Claims (6)
1.一种智能矿井压风自救装置，其特征在于：包括有箱体，在箱体内安装有防爆箱、多个并列设置的呼吸面罩组和分氧管，在箱体外侧设有气源，在防爆箱的左右外侧壁上分别安装有进气接口和出气接口，在进气接口上连接有三通管一，三通管一的另一端通过管道连接气源，三通管一的第三接口连接气管一的一端，在防爆箱内部通过气管二连通所述的进气接口和出气接口，在气管二上设有电磁阀，出气接口与分氧管的一个进气口连接，在所述的气管一上设有手动球阀，气管一的另一端连接三通管二的一端，三通管二的另一端连接分氧管的另一进气口，在分氧管上开有多个出气口，所述的呼吸面罩组包括有呼吸面罩以及与呼吸面罩连接的气管三，多个气管三的另一端分别连接分氧管的多个出气口，所述的箱体设有前盖和底盖，所述的多个呼吸面罩均放置在底盖上，所述的前盖为手动打开，所述的底盖通过永磁铁吸合，在箱体内还安装有气缸，所述的气缸活塞杆向下推底盖，所述的三通管二的第三端口通过气管四与气缸的进气端连接，在气管四上设置有手动控制阀；在箱体的外侧还安装有甲烷探头，在防爆箱内安装有控制器，所述的控制器分别与电磁阀和甲烷探头的输出端连接；
在所述的分氧管上安装有压力表，在每个气管三上均安装有气动开关、气动调压阀和减压阀，所述的压力表、气动开关、气动调压阀和减压阀均与所述的控制器连接；
在所述的防爆箱上还设有显示屏，显示屏与控制器连接；
当甲烷探头检测到甲烷浓度超限的时候，控制器控制电磁阀打开，气源内的气体依次通过三通管一和气管二进入分氧管内，分氧管内的部分气体通过气管三进入呼吸面罩内，另一部分气体通过三通管二、气管四驱动气缸动作，气缸将箱体的底盖往下推开，位于底盖上的呼吸面罩全部下落在箱体的下方。
2.根据权利要求1所述的一种智能矿井压风自救装置，其特征在于：所述的控制器采用的是芯片STC8A8K64S4A12-LQFP44。
3.根据权利要求2所述的一种智能矿井压风自救装置，其特征在于：在箱体上还安装有温度传感器，温度传感器的输出端连接控制器的P54/RST/MCLKO端口。
4.根据权利要求2所述的一种智能矿井压风自救装置，其特征在于：在所述的防爆箱内还安装有蜂鸣器，蜂鸣器与控制器的CMPO-2/ALE/P41端口连接。
5.根据权利要求2所述的一种智能矿井压风自救装置，其特征在于：所述的甲烷探头的输出端连接控制器的P32/12CSCL-4/SCLK-4/CCPI-4/INT0端口连接。
6.根据权利要求2所述的一种智能矿井压风自救装置，其特征在于：在所述的防爆箱上还预留有485接口，所述的485接口与控制器芯片连接。
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